超短基線水聲定位系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-06-15 10:41 本頁面
【文章內容簡介】 xD ???? c os241 ? myD ???? c os285 ? DRRx mx ????2c os41??DRRy my ????2c os85?? 4141 22 ?????? ?????DRRDX a位置測量誤差減小到原來的 d/D=1/N倍 ， 即方位測量精度提高 N倍 2021/6/16 20 改善超短基線定位系統(tǒng)定位精度的措施 ? 增大基元間距改善定位精度 ? 由 ? D=Nd=8d ,Δ Xa位置測量誤差減小到原來的 d/D=1/N倍 ， ? 即方位測量精度提高 N倍 ? 若原陣元間距為 d=λ/2， ? 則 ? 因此，要用小間距的兩個基元輔助判斷，兩個大尺度基元的相位差。 414122 ?????? ?????DRRDX a )8 ,8(41 ??? ??2021/6/16 21 改善超短基線定位系統(tǒng)定位精度的措施 ? 采用寬帶信號提高定位精度 ? 需要考慮的問題 ? 采用寬帶信號 ， 不能用測相的方法 ， 必須采用測時的方法 ， 測量兩個基元回波信號的 時延 差 。 ? 測時誤差與采樣間隔有關 ， 當采樣間隔被硬件的能力限制時 ， 需要采用插值法 ， 來提高測時精度 。 2021/6/16 22 改善超短基線定位系統(tǒng)定位精度的措施 ? 采用寬帶信號提高定位精度 ? 兩陣元信號的時間差為 ? 則位置坐標為 ? 測量時延的方法：相關法 、 前沿法 （ 精度不高 ） cd mm?? c os?dRcRX mxmxa?? ?? c osdRcRY mymya?? ?? c os 2021/6/16 23 改善超短基線定位系統(tǒng)定位精度的措施 ? 采用寬帶信號提高定位精度 ? 假設接收信號的時延為 t0， 則輸入信號為 ? 參考信號為 ? 其中 β =B/T 稱為調頻斜率 ， B為信號帶寬 。 拷貝相關器的輸出為 ? ? ? ?? ???? ???????其它 ,0 ,s i n)( 00200 tTttttttAtsi???? ???? ????其它 ,00 ,s i n)( 2 TtttAtsr???? ? ? ? ? ? ? ?? ???????????????????????? ????? ,0 tt ,c os1s i n 000002其它TttTttttttTAtR o ut?????2021/6/16 24 改善超短基線定位系統(tǒng)定位精度的措施 ? 采用寬帶信號提高定位精度 ? 接收的時延值 t0： 為最大值出現(xiàn)的 時刻 。 ? 相對定位誤差： 在只考慮時延測量對定位精度的影響時 ， 相對定位誤差為 ? 時延估計的精度： 取決于采樣頻率 fs。 ? 采樣間隔： 令時延測量誤差等于采樣周期的一半 ，即 。 采樣間隔應滿足 ? ? ? ? ? ? ? ?? ???????????????????????? ????? ,0 tt ,c os1s i n 000002其它TttTttttttTAtR o ut?????dtcRxx??? ??cdT xs?2?2/sTt ??dRcRX mxmxa?? ?? c os2021/6/16 25 ? 采用寬帶信號提高定位精度 ? 提高測時精度的方法：插值估計相關峰的出現(xiàn)時刻 ? 設擬合波形函數(shù)為 ? 令 則 解得 ?tan?rrAB ? ? ? ???? ??? c o s22rr BAtr? ? ? ? ? ?1111 s i nc o s ????? rr BArr ???? ? ? ? ? ?2222 s i nc o s ????? rr BArr ???? ? ? ? ? ?3333 s i nc o s ????? rr BArr ??? ? ? ? ?? ?? ?21 2112 s i ns i ns i n?????????? rrAr? ? ? ?? ?? ?21 1221 s i nc osc os?????????? rrBr? ? ? ?tBtAtr rr ?? s i nc o s)( ??2021/6/16 26 ? Ar、 Br代入 r3整理后得 ? 因為 ， Ts為采樣周期，故 上式可寫為 ? 整理得 ? 由此估計出相關器輸出信號的頻率 ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?321312213 s i ns i ns i n ????????? ????? rrrsT???? 2312 ????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?ssssssTrTTrTrTrTr??????s i nc oss i n2 s i n2s i ns i n12123????? ?2312c os rrrTs??????????? ??2312a rc c os21?rrrTfs?? ? ? ? ? ?3333 s i nc o s ????? rr BArr ???2021/6/16 27 ? 最大值時有， ? 而 ? 因此， ? 又知， ? 故可得出 k的取值
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